Akkus mit Solarenergie laden - aber wie?

[Tueftler]

Moin Moin.

Ich stehe vor einer kleinen Herausforderung bzgl. Laden von NiMh mit Solarenergie.

Ausgangssituation:

-      Vorhanden ist ein Solarpanel (ca. 90 W, ca. 18 V)

-      Akku, NiMh 10S3P 9.000 mAh

-      Ladegerät 80W Ausgangsleistung

Jetzt würde ich gerne den Akku mit dem Solarmodul laden (Dauerbetrieb) und das Ladegerät parallel dazu am Akku anschließen.

Wie erkenne ich jetzt ob der Akku voll ist und was brauche ich an Ladelektronik?

Delta-U fällt raus, weil der Ladestrom nicht konstant ist und teilweise sehr weit runter geht.

Spannungsabhängiges Ladeende feststellen ist auch ungünstig – mal hängt eine Last dran (Ladegerät), mal nicht und wenn dann kann diese auch ungleichmäßig Strom ziehen -> unterschiedlicher Einbruch der Zellenspannung.

Gibt es schon fertige Laderegler für solche Fälle? Ich würde gerne die vorhandenen Zellen behalten  weil diese fest im Werkzeugkoffer eingebaut sind und der Koffer daran angepasst wurde.

Gibt es da eine Möglichkeit oder würdet ihr in jedem Fall auf andere Zellen (LiFePo, PB) umrüsten? Das würde mir ehrlich gesagt gar nicht gefallen, aber wenn es die einzige sinnvolle Lösung ist…

Und dann lieber PB oder Li* um die Leistung des Solarpanels auch voll ausnutzen zu können und den Akku im Werkzeugkoffer dann auch mit bis zu 1C laden zu können…? Weil wenn PB dann passen da von den Abmessungen nur ca. 7 Ah rein. Für mehr ist kein Platz und das Solarpanel bringt wie gesagt ca. 90W.  Die will ich auch nutzen…

Schon mal danke für Tipps und Hinweise.

[frankyfly]

Wie erkenne ich jetzt ob der Akku voll ist

z.B. über die Temperatur NiXx Zellen haben die Angewohnheit beim Laden gegen ende warm zu werden.

Ich würde da auch nicht viel Theater machen:
Diode um den Rückstrom durch das Panel zu verhindern + Abschaltung über die Temperatur.

[Tueftler]

Hab gelesen das die Temperatur nicht bei geringen Ladeströmen steigt (Solarzelle im Schatten).
Deshalb flegt die Möglichkeit auch raus. Und einfach ne Diode finde ich bei fast 90 W zu heftig

[acanthurus]

Sowas würde ich nicht ohne anständigen Laderegler machen.
Du findest im internet verschiedene Projekte zum Thema "Solarladeregler für NiMH", da müsstest du dich mal durchbeißen.
Prinzipiell muss dir aber klar sein dass so eine Dauerbeladung eines NiMH-Akkus für diese Akku-Chemie nicht so der Brüller ist (volles Lagern von NiMH, Teilentladung/memory Effekt/Lazy Battery gibt es auch bei NiMH, auch wenn die Hersteller das verneinen); es ist kein Zufall, dass für solche Anwendungen immer noch fleißig Bleiakkus eingesetzt werden.
Vor diese Aufgabe gestellt würde ich heutzutage wohl eher mit Li-Ion Becherzellen 3 oder 4S / xxP arbeiten wollen, wenns kein Blei sein soll. Einen entsprechenden Regler dafür (CC/CV) dürfte irgendwie auffindbar sein. Solarpanels ganz ohne Regler zu betreiben ist meist keine so tolle Idee.

[FSK4ever]

Ich hab was ähnliches vor. Allerdings lade ich mit dem Solarpanel meine LiFe. Hier ist die Sache recht einfach und ich nutze den Alarmausgang von meinem Celllog. Da der Celllog auch NiMh kennt geht es recht einfach.

Solarzelle mit 2 Kabeln an die NiMh Zellen (Zellenzahl beachten).

Über den Alarmausgang kann man ein Relais schalten das die Ladung dann entsprechend unterbricht sobald eine Zellenspannung erreicht ist. Nachteil an der Methode ist, dass das die NiMh-Zelle nie voll wird, da die für eine saubere Ladung einen gepulsten Ladenstrom benötigen. Du kannst damit nur ein überladen der Zellen verhindern.

Was noch eine Alternative wäre, Lastmodule, welche ein Überladne verhindern, allerdings weiß ich nicht ob es das für NiMh gibt. Da kannst die Lastmodule einfach parallel zu dne Zellen hängen und sobald die Spannung einen Punkt x Überschreitet, verbraten die Lastmodule die Energie in Wärme und die Zellen sind auch geschützt.

Funktioniert ansich mit LiFe besser, da es da die LAstmodule gibt und halt auch Balancer.

[Crizz]

Falls die Entscheidung zu einem anderen Speiseakku fallen sollte, kann man alternativ zu Blei-Gel über A123 / LiFePO4 / LiFeYt nachdenken. Ladeschluß wäre bei einem 4s genauso wie beim 6zeller Bleiakku ( 14,4 V .... 14,8 V ) , müßte eigentlich mti den gängigen Blei-Ladereglern auch klappen.

[Tueftler]

müßte eigentlich mti den gängigen Blei-Ladereglern auch klappen.

Das würde ich dann wohl mal testen. Immerhin geht es mir um Schnellladefähigkeit. Und die sehe ich bei Blei leider nicht gegeben
Was mich stört ist das Balancen... müsste dann wohl noch nen Balancer in die Ladeleitung hängen. Dann wiederum weiß ich nicht ob der Laderegler damit zurecht kommt, weil der Strom ja auch quasi durch den Balancer zurück fließen muss in den Laderegler, zum Verbraucher...

[Crizz]

In der Regel wirst du bei A123 nicht viel zu balancieren haben, allenfalls zum Ladeschluß hin sofern es keine maroden Zellen sind. Da reicht dann ein einfaches Lastmodul wie das hier für 4s : http://shop.lipopower.de/Balancer-15A-f ... ul-mit-LED

[satsepp]

Von eine Pufferbatterie hältst Du dnichts?
Solar-Bleigelakku immer am panael udn vom Akku aus dann deine NIMH etc. laden. Der Vorteil auch wenn Du fliegst kann der Bleiakku aufnehmen und speist dann beim Schnelladen das Ladegerät.
Ist halt ein Teil mehr zum herumschleppen. Aber da würde Theoretisch sogar schon ein kleiner Akku mit Beispielsweise 10Ah reichen um den NiMh auch im Schatten vollzupumpen.

Sepp

[Crizz]

Sepp, er wollte die NiXX als Lader-Quelle nehmen - also als "Puffer".

[satsepp]

upps, o.k. das ist dann schon Problematisch, vor allem wenn er laden und ziehen gleichzeitig will.
Falscher Puffer würde ich sagen, Blei oder Life etc. nehmen.

Sepp

[Tueftler]

Solarzellen sind heute verschickt worden (kommen dann wohl die nächsten Tage) und dann muss erst mal gelötet werden bis die Panel fertig sind
Ein Laderegler ist auch bestellt. Je nach Strom den die Zellen dann abgeben werde ich den Akku (Blei) dimensionieren. Ich schätze es wird was zwischen 20 und 30 Ah.
Das reicht bei kleinen Akkus mal für nen ganzen Tag (ich lade ja nur nach wenn ich auf dem Flugplatz bin) und wenn die Solarzellen drann hängen kann ich voraussichtlich auch die größeren Akkus (5S und 6S) tagsüber mehrfach nachladen. Ich rechne bei der Anlage mit ca. 6A Leistung. Genaueres kann ich noch nicht sagen. Muss mal schauen was das für Zellen sind. War ein "Blindkauf" für Solarzellen (ein Typ) die Eckausbrüche haben. Aber für nen 10er für 120 Zellen konnte ich nicht nein sagen
Hab mir jetzt erst mal aus 20 Billigzellen (Fabrikat unbekannt, 125x125mm) 5 kleine Reihenschaltungen mit je 4 Zellen gebastelt. Reicht vollkommen aus um das Bier in der Kühlbox schön runter zu kühlen
Die ersten 4 - 5 Zellen waren nicht so ordentlich gelötet. Musste erst mal rausfinden wie man das am besten macht und welches Flussmittel ich brauche und welche Verbinder usw... Aber gegen Ende zu wurde es super.

[Crizz]

Ich hoffe du hast die sehr billig bekommen - denn fertige Panels mit bereits verbauten Schutzdioden kosten heute schon nicht mehr die Welt, ist ja doch ein Stückchen Arbeit was du da noch zu erledigen hattest.

[Husi]

SReicht vollkommen aus um das Bier in der Kühlbox schön runter zu kühlen

Für wen willst du denn Bier kühlen?

Ansonsten bin ich mal gespannt, was dabei raus kommt.

Mirko

[Tueftler]

Ich hoffe du hast die sehr billig bekommen - denn fertige Panels mit bereits verbauten Schutzdioden kosten heute schon nicht mehr die Welt, ist ja doch ein Stückchen Arbeit was du da noch zu erledigen hattest.

8 cent pro Zelle
Hab für 120 Stück nen 10ee bezahlt.
Um die Arbeit mache ich mir keinen Kopf. Hab ja keinen Zeitdruck und habe Spaß dabei
Also für 120 Zellen, den Laderrgler und Kabel und Dioden bin ich auf 25 Euro.